.Net8 GC堆对于云原生的支持

1.前言

云原生跟人工智能可能是未来的方向，.Net8里面为了对于提高云原生支持的成本效益。可以通过GC降低内存限制来缩减资源消耗以及扩展内存资源提升性能。

2.概述

.Net8之前进行此操作会失败，因为GC并没有支持。.Net8则进行了一定程度的支持，可以调用_RefreshMemoryLimit API来使用新的内存限制更新GC。

反射调用此API：

MethodInfo refreshMemoryLimitMethod = typeof(GC).GetMethod(
    "_RefreshMemoryLimit", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static);
refreshMemoryLimitMethod.Invoke(null, Array.Empty);

以上代码调用之后，它可以自动缩减与扩展云原生相关的内存堆大小。以便更好适应云原生。

还可以刷新与内存限制相关的一些 GC 配置设置。以下代码片段将堆硬限制设置为 100 兆字节 (MiB)：

AppContext.SetData("GCHeapHardLimit", (ulong)100 * 1024 * 1024);
MethodInfo refreshMemoryLimitMethod = typeof(GC).GetMethod(
    "_RefreshMemoryLimit", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Static);
refreshMemoryLimitMethod.Invoke(null, Array.Empty);

在使用此API之前，它有几个限制，需要注意下1.由于_RefreshMemoryLimit API是专用的，因此需要通过专用反射来调用它。2.不支持32位平台，比如windows/linux的32位或者arm32指令集。3.调用此API不一定能成功，因为如果限制或者扩展GC内存过于激进的话，它会返回失败。如果出现这种情况,请考虑调用 

GC.Collect(2, GCCollectionMode.Aggressive) 以收缩当前内存使用量，然后重试。4.如果纵向扩展内存限制超出GC认为进程在启动期间可以处理的大小,则_RefreshMemoryLimit 调用将成功，但它使用的内存不能超过它所认为的限制。

3.原理

_RefreshMemoryLimit实际调用的是QCall也即是GCInterface_RefreshMemoryLimit。而后者里面刷新了GC堆动态和静态数据，以便适应C#源码层面适配的云原生扩展和伸缩。

GCHeapUtilities::GetGCHeap()->RefreshMemoryLimit();

然后

int gc_heap::refresh_memory_limit()
{
    refresh_memory_limit_status status = refresh_success;


    if (GCConfig::GetGCTotalPhysicalMemory() != 0)
    {
        return (int)status;
    }


    GCToEEInterface::SuspendEE(SUSPEND_FOR_GC);
    //此处生路一万行   
 }

我们看到它挂起了其它线程的操作，进行了GC的SuspendEE操作。停止了其它线程，以便操作当前线程。

参考:https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/core/whats-new/dotnet-8#garbage-collection